EMRI碎片流冲击吸积盘的QPEs
高能天体物理现象
2025-09-30 v2
摘要
星际核中的准周期喷发(QPE)来源常与围绕超大质量黑洞以数小时至数天为周期的恒星对象相关联,这种对象被称为极端质量比脉冲(EMRI)。在存在吸积盘的情况下,重复的恒星-盘碰撞会在每次盘通过时消化一小部分恒星质量。我们解析了在EMRI控制球之外将恒星碎片撕开形成细长、稀疏流,随后在前一次恒星-盘碰撞半个轨道后与盘碰撞的演化过程。在轨道周期足够长时( 小时),该流太稀疏无法穿透盘内,反而在其表面通过反冲击强烈撞击并偏转。我们获得了相应的辐射结果,并探讨了对QPE观测的意义。由于其低光学深度和延长的相互作用时间,冲击流的辐射通常占主导,优于由星或由落在其控制球内的 ejecta 直接冲击盘内气体的辐射,这一观点最初由 Yao 等人 2025 提出。我们发现:(1)QPE喷发持续时间反映了流-盘碰撞的 timescales;(2)喷发亮度为 erg/s,与观测到的QPE相符;(3)当流质量足够以维持碰撞界面辐射调制冲击时,软X射线喷发温度为 100 eV。质量更大的流产生更软的喷发,通常被盘本身的喷发所掩盖,而质量更小的流则产生无碰撞冲击,可能产生更淡且更硬的喷发。我们讨论了在假设吸积盘是同一星系以前生物事件残留物的情况下, underlying disk 随时间演化的观察意义。
引用
@article{arxiv.2506.10096,
title = {QPEs from EMRI Debris Streams Impacting Accretion Disks in Galactic Nuclei},
author = {Itai Linial and Brian D. Metzger and Eliot Quataert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.10096},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 8 figures. Updated to match published version